微波(bo)消(xiao)解檢(jian)測煙(yan)草中的(de)微量(liang)元素(su)和重金屬含(han)量

CP-oaTOF-MS檢測進出口煙葉和卷(juan)煙中重金屬和(he)微量(liang)元素(su)

       吸煙(yan)與(yu)健(jian)康(kang)問題(ti)壹直(zhi)受(shou)到(dao)廣泛(fan)關(guan)註，吸煙(yan)與(yu)日(ri)益(yi)蔓延(yan)的(de)死(si)亡(wang)和(he)疾(ji)病(bing)流行高度(du)相(xiang)關(guan)。目(mu)前，已有不少國家(jia)對(dui)煙草中微量(liang)元素(su)和重金屬元素(su)的(de)檢(jian)測及(ji)相關(guan)領(ling)域(yu)展(zhan)開研究。建(jian)立(li)統壹、快速(su)、準(zhun)確的(de)煙(yan)草中微量(liang)元素(su)和重金屬檢(jian)測方(fang)法，是(shi)我國煙(yan)草行業亟待(dai)解決(jue)的(de)重(zhong)要(yao)研究之壹。 本(ben)研究采用HNO_3-H2O_2密閉(bi)消解體系(xi)，微波(bo)消(xiao)解前(qian)處理樣(yang)品、電感(gan)耦(ou)合(he)等(deng)離子體直(zhi)角加(jia)速(su)飛行時(shi)間質譜法（ICP-oaTOF-MS），同(tong)時(shi)測定(ding)煙(yan)葉和卷(juan)煙中微量(liang)元素(su)和重金屬。測定(ding)了50份(fen)煙(yan)葉中（國內21份(fen)、國外(wai)29份(fen)）鍺(zhe)（Ge）、硒（Se）、錳(meng)（Mn）、鋅(xin)（Zn）和鐵(tie)（Fe）等(deng)5種(zhong)微量(liang)元素(su)和砷（As）、鎘（Cd）、汞(gong)（Hg）、鉛（Pb）、銅(tong)（Cu）、鉻（Cr）和鎳(nie)（Ni）等(deng)7種(zhong)重(zhong)金屬元素(su)含(han)量。同(tong)時(shi)測定(ding)了17份(fen)進出口卷(juan)煙中（出口(kou)8份(fen)、進口9份(fen)）鋅(xin)（Zn）、鐵（Fe）、錳(meng)（Mn）和硼(peng)（B）等(deng)4種(zhong)微量(liang)元素(su)和銅(tong)（Cu）、鉛(qian)（Pb）、鎘(ge)（Cd）、鎳(nie)（Ni）、鉻（Cr）和砷（As）等(deng)6種(zhong)重(zhong)金屬元素(su)的(de)含(han)量。對(dui)稱(cheng)樣量(liang)、微波(bo)消(xiao)解及(ji)質譜檢測參(can)數、同(tong)位素(su)及(ji)內標(biao)、方(fang)法準(zhun)確性(xing)及(ji)可行性(xing)進行了研究，確定了實(shi)驗(yan)的(de)條(tiao)件。分析了上述(shu)國內外(wai)煙(yan)葉中12種(zhong)元素(su)、進出口卷(juan)煙中10種(zhong)元素(su)。 結果(guo)表明，利(li)用微波(bo)消(xiao)解前(qian)處理樣(yang)品、電感(gan)耦(ou)合(he)等(deng)離子體直(zhi)角加(jia)速(su)飛行時(shi)間質譜法能(neng)同(tong)時(shi)測定(ding)煙(yan)草及(ji)煙草制品中多(duo)種(zhong)元素(su)，采用國家(jia)標準(zhun)物質驗(yan)證了該方(fang)法的(de)準(zhun)確度(du)、精(jing)密度(du)，對(dui)回收(shou)率、標準(zhun)曲線及(ji)檢測限(xian)、重(zhong)現性(xing)及(ji)穩定性(xing)等(deng)。本(ben)方(fang)法適(shi)合(he)對(dui)濃(nong)度(du)低(di)至(zhi)ng/L級超痕(hen)量(liang)組分的(de)檢(jian)測，具有簡(jian)便(bian)快(kuai)速(su)、準(zhun)確、精(jing)密度(du)高(0.396%)、標(biao)準(zhun)曲線的(de)相(xiang)關(guan)系(xi)數高(0.9999)、檢(jian)測限(xian)低(di)(0.083μg/L)、回收(shou)率高(108.52%)、重(zhong)現(xian)性(xing)及(ji)穩定性(xing)好（3天(tian)內RSD0.15%～5.576%）等(deng)優(you)點，可用於煙(yan)葉重金屬的(de)檢(jian)測及(ji)質量控制，對(dui)於判(pan)斷煙株的(de)豐(feng)缺(que)情況(kuang)、鑒別(bie)和判(pan)斷煙葉制品的(de)品質具有壹定的(de)意(yi)義。

對(dui)於微波(bo)的(de)作用原(yuan)理，壹般(ban)認(ren)為(wei)其(qi)具有“熱效(xiao)應”，即(ji)微波(bo)加(jia)熱和(he)傳統加熱有著本(ben)質的(de)區(qu)別(bie)：微波(bo)加(jia)熱的(de)本(ben)質在於材料(liao)的(de)介(jie)電位移(yi)或(huo)材料(liao)內部(bu)不同(tong)電(dian)荷(he)的(de)極(ji)化(hua)以(yi)及(ji)這種(zhong)極(ji)化(hua)不具備(bei)迅(xun)速(su)跟上交(jiao)變(bian)電場的(de)能(neng)力。微波(bo)中的(de)電(dian)磁(ci)場以(yi)每秒(miao)數億次(ci)甚(shen)至(zhi)數十億次(ci)的(de)頻(pin)率轉(zhuan)換方(fang)向，極(ji)性(xing)電介(jie)質分子中的(de)偶(ou)極(ji)矩的(de)轉(zhuan)向運動(dong)來(lai)不及(ji)跟上如(ru)此(ci)快速(su)的(de)交(jiao)變(bian)電場，引起(qi)極(ji)化(hua)滯(zhi)後(hou)於電(dian)場並(bing)且(qie)極(ji)化(hua)產生(sheng)的(de)電(dian)流有壹於電(dian)場相同(tong)的(de)相(xiang)位分量(liang)，導(dao)致(zhi)材(cai)料(liao)內部(bu)摩擦而(er)發(fa)熱(re)，試樣溫度(du)急(ji)劇上升(sheng) ^[1] 。微波(bo)加(jia)熱過程中能(neng)量(liang)通過空(kong)間(jian)或(huo)介質以(yi)電磁(ci)波(bo)形式(shi)來(lai)傳播(bo)，這種(zhong)加(jia)熱方式(shi)稱(cheng)為(wei)“體加熱(re)”或(huo)“內加(jia)熱(re)。可見(jian)微波(bo)加(jia)熱是(shi)電場能(neng)量(liang)深入(ru)到(dao)物料(liao)內部(bu)，直(zhi)接(jie)作用於物質分子使(shi)之運動(dong)而(er)發(fa)熱(re)，有可能(neng)在(zai)某(mou)些物質上形成(cheng)比(bi)周圍溫度(du)更(geng)高的(de)“熱(re)點”。微波(bo)也(ye)具有“非熱(re)效(xiao)應”，即(ji)除熱(re)效(xiao)應以(yi)外，微波(bo)還(hai)具有電效(xiao)應、磁(ci)效(xiao)應及(ji)化(hua)學效(xiao)應等(deng)。